[发明专利]气体放电光源中的氟检测

说明书

一种方法包括：从气体放电室接收混合气体的至少一部分，其中该混合气体包含氟；使混合气体的部分中的氟与氢氧化物反应以形成包含氧和水的新的气体混合物；感测新的气体混合物内的水浓度；并且基于感测到的水浓度估计混合气体的部分内的氟浓度。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2019年8月29日提交的题为“气体放电光源中的氟检测”的美国申请号62/893,377的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

所公开的主题涉及混合气体中氟的检测。

背景技术

用于光刻的一类气体放电光源被称为准分子光源或激光器。准分子光源通常使用一种或多种稀有气体(诸如氩气、氪气或氙气)与反应性气体(诸如氟或氯)的组合。准分子光源得名于这样一个事实，即在适当的电刺激(提供能量)和高压(气体混合物)的条件下，会产生一种称为准分子的伪分子，该伪分子仅在通电状态下存在，并且产生紫外范围内的放大光。

准分子光源产生波长在深紫外(DUV)范围内的光束，并且该光束用于在光刻装置中对半导体衬底(或晶片)进行图案化。准分子光源可以使用单个气体放电室或使用多个气体放电室来构建。

发明内容

在一些整体性方面，方法包括：至少接收来自气体放电室的混合气体的部分，该混合气体包含氟；使混合气体的部分中的氟与氢氧化物反应以形成包含氧和水的新的气体混合物；感测新的气体混合物内的水浓度；并且基于感测到的水浓度估计混合气体的部分内的氟浓度。

实现方式可以包括以下一个或多个特征。例如，氢氧化物可以包括碱土金属氢氧化物。氢氧化物可以缺少碱金属和碳。

混合气体可以是准分子激光气体，其至少包括增益介质和缓冲气体的混合物。

该方法还可以包括：基于混合气体的部分中的所估计氟浓度，调整来自一组气体供应源的气体混合物中氟的相对浓度；并且通过将经调整的气体混合物从气体供应源添加到气体放电室来执行气体更新。可以通过利用增益介质和缓冲气体以及氟的混合物填充气体放电室来执行使用气体更新。通过用包括稀有气体和卤素的增益介质以及包括惰性气体的缓冲气体填充气体放电室，可以用增益介质和缓冲气体的混合物填充气体放电室。稀有气体可以包括氩气、氪气或氙气；卤素可以包括氟；而惰性气体可以包括氦气或氖气。气体放电室可以通过以下方式用增益介质和缓冲气体以及氟的混合物填充：将增益介质和缓冲气体以及氟的混合物添加到气体放电室中现有的混合气体中；或者，至少利用增益介质和缓冲气体以及氟的混合物来替换气体放电室中现有的混合气体。可以通过执行气体再填充方案或气体注入方案中的一项或多项来执行气体更新。

通过在对气体放电室执行气体更新之前接收混合气体的一部分，可以从气体放电室接收混合气体的一部分。气体更新可以包括将来自一组气体供应源的气体混合物添加到气体放电室，该气体混合物包括至少一些氟。

可以通过执行气体再填充方案或气体注入方案中的一项或多项来执行气体更新。

通过将混合气体从气体放电室排出并将排出的混合气体引导至容纳氢氧化物的反应容器，可以接收来自气体放电室混合气体的部分。该方法还可以包括将新的气体混合物从反应容器传输到测量容器，其中感测新的气体混合物内的水浓度包括感测测量容器内新的气体混合物内的水浓度。可以通过使测量容器内的传感器暴露于新的气体混合物中来感测新的气体混合物内的水浓度。

该方法还可以包括，在已经估计混合气体的部分内的氟浓度之后，从测量容器中排出新的气体混合物。

可以通过在不利用另一种材料稀释混合气体的部分的情况下，感测新的气体混合物内的水浓度来感测新的气体混合物内的水浓度。

通过形成无机氟化物加水，混合气体的部分可以与氢氧化物反应以形成包含水的新的气体混合物。氢氧化物可以包括氢氧化钙，无机氟化物可以包括氟化钙。